混凝土幹噴工藝作業(ye) 環境差、勞動強度大、質量控製水平低，材料消耗高、生產(chan) 效率低。與(yu) 目前的社會(hui) 經濟發展水平極不適應，濕噴工藝克服幹噴工藝的缺點，使噴射作業(ye) 實現集中攪拌(攪拌站)與(yu) 自動計量、機械化運輸與(yu) 上料，使噴射作業(ye) 向前邁進了一大步。而濕噴機的選擇又是實施濕式噴射混凝土工藝的關(guan) 鍵，隨著機械化程度的不斷提高，選擇噴射速度快、機械化程度高、回彈率低的大型噴射混凝土機械手已成為(wei) 公路和鐵路的米兰国际在线娱乐的主流工藝，也使噴射作業(ye) 進入現代工業(ye) 化時代。
本文就高天隧道采用大型噴射混凝土機械手濕噴工藝施工技術成功應用進行介紹。
1 工程概況
高天隧道是貴廣鐵路重點控製工程之一，為(wei) 雙線隧道，全長7.4k m，位於(yu) 貴州省凱裏從(cong) 江縣，進口裏程D2K266+310，出口裏程D2K273+720,該隧道進口段位於(yu) 平曲線R =9k m右偏曲線上，出口段位於(yu) 平曲線R =12km左偏曲線上，其他位於(yu) 直線上。初期支護為(wei) 錨噴支護，複合式襯砌。隧道位於(yu) 中低山侵蝕地貌區，地形起伏大，溝壑縱橫，河流、道路蜿蜒曲折，衝(chong) 溝發育。進口段多呈“V”型穀，地勢陡峭，出口屬低山緩坡地貌。測區地麵標高350～750m，相對高差100～300m，自然坡度一般20～50°。坡頂、坡麵普遍覆蓋坡殘積土層，植被發育較好，多開墾為(wei) 旱地、良田，呈現出層層梯田的壯美景觀，部分地帶樹木茂密。在溝穀、河穀坡腳多見基岩出露，山脊上局部見有基岩露頭。隧道出口地形較緩，未見基岩出露；進口地形較陡，有基岩露頭。
2 設備選型
T K J-15係列混凝土噴射機組(又稱機械手、車載式濕噴機)是實現隧道機械化施工的關(guan) 鍵設備。機組與(yu) 混凝土攪拌站、攪拌運輸車組成混凝土機械化作業(ye) 線。T K J-15係列混凝土噴射機組與(yu) 早高強噴射混凝土技術相結合，可形成軟弱圍岩隧道快速機械化施工成套技術，通過噴射混凝土施工的及時特性和早強特性，提高初期支護控製圍岩變形能力，用台階法替代C D或C RD法，提高施工速度，降低成本。該設備對混凝土拌合物適應性好，膠凝材料和外加劑用量低；采用具有移動回轉支柱的二級臂架結構，
表1 TKJ-15A主要性能參數
適宜於(yu) 隧道台階法施工，可滿足三台階環形開挖留核心土工法噴射，作業(ye) 無死角；采用輪式裝載機作為(wei) 底盤，具有性能優(you) 良、機動靈活、高通過性能和維修方便等特點；電機與(yu) 柴油機雙動力係統，可根據需要快速切換，適應性強。主要性能參數見表1。
3 施工工藝
3.1 混凝土配合比設計
必須高度重視配合比設計，建立混凝土拌和物工作度概念。配合比設計必須按強度、工作度、耐久性進行多指標控製。基準配製強度確定時必須考慮速凝劑和射流密實因素的影響。
噴射混凝土配合比與(yu) 噴射混凝土強度、回彈率、初噴層厚度有密切相關(guan) 。根據設計強度確定水灰比後，噴射混凝土配合比設計重點應放在混凝土和易性和速凝劑的選擇上，要保證坍落度控製在14～18cm，並具有良好的黏聚性，考慮混凝土回彈率控製在15％以內(nei) 。
經計算，試拌調整，確定基準配合比，混凝土坍落度為(wei) 170mm，混凝土粘聚性良好，工作性能滿足施工需要。確定為(wei) 基準配合比，見表2。
3.2 原材料選擇控製、
(1) 水泥：p042.5普通矽酸鹽水泥, 水泥用量≥400kg/m3；
(2) 粗骨料：5～10mm碎石, 連續級配, 含泥量0.7%, 泥塊含量0.1%;
(3) 細骨料：機製砂、細度模數3.3, 石粉含量5.3%, 泥塊含量0.1%;
(4) 速凝劑：k t-5型液體(ti) 速凝劑，摻量為(wei) 膠凝材料的3～5%;
(5) 減水劑：kdsp-1聚羧酸高性能減水劑, 摻量為(wei) 膠凝材料的0.8～1.5%;
(6) 水：飲用水。
表2 噴射混凝土配合比(C25)
3.3 機械手濕噴混凝土操作要點
機械手濕噴混凝土作業(ye) 時，噴射距離、角度、噴射順序、噴頭移動等對噴射混凝土質量、回彈都有很大影響。
3.3.1 噴射順序
噴射應先牆後拱，從(cong) 下至上、以s曲線移動進行噴射。隧道從(cong) 兩(liang) 側(ce) 邊牆底部開始噴射，噴射到拱頂中心線位置閉合，完成一環噴射混凝土的一次試噴。
3.3.2 噴射角度
噴射時，噴頭應保持與(yu) 受噴麵垂直。噴射交角過小將增加混凝土的回彈率，降低噴射密實度；垂直於(yu) 岩麵噴射時，連續的混凝土“稀薄流”對反彈物有二次嵌入作用，可以降低回彈率，增加一次噴射厚度。
3.3.3 噴射距離
由於(yu) 濕噴要求的風壓較大，如果噴頭距受噴麵太近，高壓風會(hui) 將剛“附著”在受噴麵上的混凝土吹掉，使混凝土的回彈量增大。噴射機械手濕噴作業(ye) 時，噴頭距岩麵的距離宜為(wei) 0.8～1.2m。
3.3.4 噴頭移動
噴射混凝土回彈在剛噴射時最大，當岩麵噴厚達到2～3cm後，回彈最小，且穩定，當噴射到附著在岩麵的混凝土滑落、流淌時，一次噴厚達到最大，此時不能再繼續噴射，應等噴射混凝土初凝後方能進行複噴。噴射時首先伸展機械手大臂調整噴頭在邊牆底部施噴位置，使用機械手小臂自動平行功能調整小臂與(yu) 地麵水平，與(yu) 隧道邊牆平行，調整噴頭距離、角度，完成上述工作後可開始噴射，噴射中盡量不要再調整噴頭距離、角度及機械手大臂，僅(jin) 需使用自動伸縮功能控製噴頭在小臂上自動伸縮，即從(cong) 一端緩慢運行到另一端來回2～3次可完成一遍噴射；然後伸展大臂30c m左右(在拱部根據隧道輪廓小臂做適當翻轉)，大臂做垂直、水平移動，確保噴頭與(yu) 岩麵的角度和距離，按上述順序噴射下一部位，如此循環完成需噴混凝土的噴麵。
3.3.5 堵管處理
噴射施工中極少發生堵管，若發生時應立即關(guan) 閉機械手及計量泵，關(guan) 掉輸送風，拍打軟管，並倒掉管內(nei) 存留混凝土，堵管處理完成後應先加水噴射洗管，確保管路暢通無誤後才能進行再次噴射施工。
3.4 機械手濕噴混凝土風壓、風量調整
風壓調整應根據工作麵距離，合理選用機械手的輸送管直徑，確保合適的混凝土出口速度，實際施工中應根據混凝土和易性、風壓穩定性影響進行調整，以保證噴射混凝土在噴射口形成連續噴射、無流淌、並使得噴射混凝土能以合適速度垂直射向受噴麵。
3.5 機械手濕噴混凝土噴射方量及液體(ti) 速凝劑調整
在機械手運行過程中可根據風量、噴射要求等對混凝土噴射方量進行相應調整，具體(ti) 噴射方量在屏幕菜單上有顯示；液體(ti) 速凝劑可進入配比菜單，根據每立方混凝土中水泥用量按2％設置速凝劑添加量。
3.6 質量控製措施
(1) 噴射前應先對岩麵進行處理，軟岩采用高壓風吹洗、硬岩可采用水洗。
(2) 噴射過程中嚴(yan) 格按操作規程進行，調整好速凝劑參數，降低噴射回彈率。
(3) 一次試噴完成後，應間隙5～10min才能複噴，防止混凝土自重較大未初凝而掉塊。
(4) 噴射混凝土應與(yu) 圍岩、鋼架、鋼筋網結合緊密，背後無空洞、無雜物；噴射混凝土表麵應密實、平整，無裂縫、脫落、漏噴、漏筋、空鼓，錨杆頭無外露。
(5) 嚴(yan) 格按配合比施工，控製好水灰比，控製好各種外加劑。
3.7 安全控製措施
(1) 施工中嚴(yan) 格按規範操作設備，並按周期進行設備維護、保養(yang)
(2) 速凝劑操作過程中應注意防止速凝劑泄漏灼傷(shang) 。
(3) 機械手操作員應佩戴頭部防護裝置，防止混凝土回彈傷(shang) 人。
4 施工效果總結及探討
通過泵送作用(稠密流運輸)濕混凝土經管道流到噴嘴處，由噴嘴上的高壓空氣使之噴射，通過調節高壓空氣使浪費最少並使材料達到很好的效果。同時在高壓空氣出風口加入速凝劑，既能保證混合物在噴射表麵迅速凝固，也不會(hui) 產(chan) 生煙塵，且使用更少的空氣並減少損耗。
(1）機械手使用功能強大，混凝土噴射速度快，能加快施工進度，相同混凝土噴射速度提高一倍以上，對大方量混凝土更節約時間。最高每小時可噴混凝土20m3；
(2）噴射混凝土附著力較好、密實度較高，強度較傳(chuan) 統濕噴混凝土高出20%左右；
(3）機械手布料區域廣，輸出方量大，且移動方便，噴射位高不用築台，機械就位時間快，節約時間，同時較人工濕噴操作人員減小3～4人。機械化程度高，操作人員較少，操作人員勞動強度低；
(4）作業(ye) 範圍大，最大噴射高度可達26m，一次定位噴射移動距離12m；
(5）噴射機械手的噴射走位靈活，變換自由，能選擇到最佳噴射位置，最大限度的減小混凝土回彈率8%～15%，極大降低混凝土施工成本。噴射回彈率低，回彈率可控製在12%以內(nei) ，經濟效益顯著；
(6）采用機械手濕噴混凝土，充分利用動力電壓，減少了油料的消耗，同時噴射同體(ti) 積方量的混凝土，其耗電量遠低於(yu) 普通濕噴機，達到節能和環保的要求。機械手噴射時產(chan) 生的粉塵少，作業(ye) 環境得到極大改善，能有效的保護工作人員的健康。
5 結束語
在高天隧道出口的施工過程中通過使用T K J-15係列混凝土噴射機械手，經過實踐，在實踐中進行消化吸收，成功地掌握了大型噴射混凝土設備的濕噴施工技術，保證了施工質量，降低了施工成本，提高了施工效率，改善了作業(ye) 環境，同時也滿足了職業(ye) 健康安全方麵的要求。在鐵路米兰国际在线娱乐中，濕噴噴射機械手在解決(jue) 回彈、粉塵、混凝土施工質量方麵相比幹噴表現出了很大的優(you) 越性，推廣噴射機械手在隧道初期支護中的應用，具有很強的生命力和廣泛的發展前景。
作者：陳生
轉自：《建築施工》